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编号:10264279
快速FLAIR序列在颅脑MRI中的应用
http://www.100md.com 《放射学实践》 1999年第2期
     作者:江利 孔祥泉 于群 常时新 肖学宏 梁波

    单位:430022 武汉,同济医科大学附属协和医院放射科

    关键词:脑;磁共振成像;液体衰减反转恢复序列

    放射学实践990206 【摘要】 目的:探讨快速液体衰减反转恢复序列(fluid-attenuated inversion-recovery,FLAIR)在脑部疾病中的应用价值。方法:对39例脑部疾病患者同时行常规MRT2加权像及快速FLAIR检查,比较两种序列对病灶的显示情况。结果:FLAIR共检出病灶310个,常规T2加权像检出237个,FLAIR显示病灶的轮廓更为清晰,病灶与正常脑组织的对比度更高,在显示脑组织深部皮层下、脑室旁病灶方面更有优势,可显示常规MRT2加权像未能显示的侧裂池及脑表面脑沟的小出血病灶。结论:快速FLAIR可作为颅脑MR检查常规序列的补充,有助于提高病变的检出率,减少漏诊。
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    The clinical application of fast FLAIR technique in MRI of the brain

    Jiang Li,Kong Xiangquan,Yu Qun,et al.

    (Department of radiology,Xiehe Hospital of Tongji Medical University,Wuhan 430022)

    【Abstract】 Purpose:To study the value of clinical application of fast FLAIR (fluid-attenuated inversion-recovery) in cerebral disease.Methods:39 patients were studied with MR T2WI and FLAIR simutaneously.The mode of presentation of the lesions were compared.Results:310 lesions were displayed with FLAIR and 237 with T2WI.The contours of the lesions were clearer in FLAIR than that showed in T2WI.The contrast of lesion-to-normal and lesion-to-CSF (cerebrospinal fluid) were higher in FLAIR,which is particular of superiority to demonstrate lesions in the white matter or paraventricular area.Small hemorrhagic foci in Sylvian fissure and the cerebral sulci can be shown in FLAIR.Conclusion:As a complementary technique to conventional MR imaging, FLAIR is useful to improve the detection of the lesions.
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    【Key words】 Brain MRI Fluid-attenuated inversion-recovery

    MR T2加权像是颅脑MR检查的常规序列,一般认为T2加权像对病灶的检出相对敏感。对于T2弛豫时间增加的病灶,由于脑脊液为长T2信号,部分病灶可被脑脊液的容积效应所掩盖。液体衰减反转恢复序列(fluid-attenuated inversion-recovery,FLAIR)由于可抑制脑脊液的高信号,从而使得病灶得以清晰显示[1~4]。本文试图通过比较快速FLAIR和SE序列T2加权像对病灶的显示能力,探讨快速FLAIR在颅脑MRI中的应用。

    材料与方法

    39例患者,年龄13~76岁(平均53.3岁),男25例、女15例。其中脑梗塞患者16例,脑出血患者7例,蛛网膜下腔出血患者5例,海绵状血管瘤患者2例,肿瘤性病变3例,脱髓鞘疾病1例,其他颅脑病变(包括蛛网膜囊肿、脑软化灶)5例。肿瘤患者经手术及病理证实,其余病例经临床及综合影像学检查随访证实。
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    1.MR检查

    所有患者均采用Siemens公司Magneton Vision1.5T超导MR扫描仪,采用头部正交线圈,常规行轴位快速自旋回波(TSE)T2加权像(TR2735~3800ms,TE102~90ms)及同层面快速FLAIR成像(TR9000~9500ms,TI2500ms,TE110ms),视野22~25cm,采集矩阵173~256×256,激励次数为1,成像时间161s,部分病例同时行3D-TOF脑血管成像。

    2.统计分析

    比较T2加权像及快速FLAIR成像对病变提供的诊断信息(病灶的数目、大小、边界、信号强度),并测量快速FLAIR与T2加权像对比度(分别测定病灶与邻近正常脑组织及病灶与脑脊液的对比度)。

    结 果
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    39例患者中,快速FLAIR序列共发现病灶310个,T2加权像共发现病灶237个。在T2加权像未发现的病灶中,15例脑梗塞患者中有11例(73.3%)患者快速FLAIR检出病灶数多于T2加权像,这些病灶多位于顶叶皮层下深部脑组织(27个)或半卵圆中心(20个),部分位于脑室旁(8个)、基底节区(4个)及脑表面(3个)。12例脑出血或蛛网膜下腔出血患者中,有7例(58.3%)快速FLAIR示侧裂池、脑室内、额顶部脑沟高信号11处,而T2加权像未显示或因与高信号脑脊液相混淆而无法分辨,其中2例患者仅于快速FLAIR序列检出侧裂池及额顶部脑沟的高信号(图1、2)。39例快速FLAIR和T2加权像对病灶的检出结果见表1。

    表1 快速FLAIR和常规T2WI显示病灶数目比较 病 变

    例数
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    显示病灶数

    快速FLAIR

    T2加权像

    脑梗塞

    16

    266

    204

    脑出血

    7

    20

    15

    蛛网膜下腔出血

    5
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    9

    3

    海绵状血管瘤

    2

    2

    2

    肿瘤

    3

    3

    3

    脱髓鞘疾病

    1

    5

    5
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    其他

    5

    5

    5

    合计

    39

    310

    237

    图1 脉管炎患者,FLAIR像显示顶叶皮层近中线旁片状高信号。

    图2 同图1患者,MR T2加权像相应部位病灶与脑沟不易区分。
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    在快速FLAIR序列中,病灶与邻近脑组织及脑脊液的对比度均高于传统T2加权像。快速FLAIR与T2加权像病灶及与邻近脑组织及脑脊液的对比度比较见表2。

    表2 快速FLAIR和T2WI显示病灶的信号强度及其与正常组织的对比度比较

    病 灶

    正常脑组织

    脑脊液

    SL/SN

    SL/SCSF

    FLAIR
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    479.5±29.8

    211.3±13.1

    187.6±10.8

    1.37±0.74*

    1.56±0.81**

    T2加权像

    643.8±39.1

    362.6±47.5

    849.7±41.6

    1.06±0.54

    0.34±0.04
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    注:SL:病灶的信号强度,SN:正常脑组织的信号强度,SCSF:脑脊液的信号强度,*P<0.05,**P<0.01

    讨 论

    常规MRT2加权像因脑脊液呈高信号,由其产生的部分容积效应及流动伪影,使脑室周围深部白质、大脑皮质的小病灶及脑脊液腔内的病变不易显示。同时,随着TE的延长,脑脊液的流动伪影和部分容积效应也增加,使T2的权重受到限制。而在FLAIR序列中,由于脑脊液信号被抑制,可使用较长的TE产生脑脊液信号为零的重T2加权像[1]。FLAIR序列的原理是利用不同组织具有不同的T1值,在90°激励脉冲之前施加180°的翻转脉冲,经过翻转时间(TI,此序列中TI=脑脊液的平均T1值),脑脊液的T1值为零,从而不产生信号,而颅内其他组织的T1值明显短于脑脊液,在产生90°脉冲时几乎已完全恢复。常规SE的FLAIR序列需时达十几分钟,我们采用具有较长TEeff的快速SE(TSE)技术,结合翻转脉冲来抑制脑脊液的信号,使得成像时间可大大缩短,不足3min即可得到较满意的快速FLAIR图像。
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    快速FLAIR序列由于抑制了脑脊液的信号,同时T2权重增加,背景信号减低,病灶与正常脑组织的对比及与脑脊液的对比均有显著性的增加[1,2]。在快速FLAIR序列中,由于病灶与邻近正常脑组织的对比度增加,病灶更易于被发现。文献报道[3],对位于大脑皮层深部脑组织及脑室旁的脱髓鞘改变,快速FLAIR的显示率优于T2加权像。同时,由于病灶与正常脑组织及脑脊液的对比度增加,快速FLAIR像上病灶的边界多较T2加权像清晰。本组脑梗塞患者中,有47个位于顶叶皮层下或半卵圆中心的病灶,T2加权像未显示或显示模糊不易辨认,而在相应层面的快速FLAIR像上可清楚地看到其边界及大小。由于快速FLAIR像上脑脊液的信号被抑制,8处脑室旁病灶在快速FLAIR上明确显示,而这些病灶在T2加权像上因脑脊液的部分容积效应未能认出(图3、4)。
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    图3 脑梗塞患者,FLAIR像清楚显示脑室旁及大脑皮层下点状及片状高信号。

    图4 同图3患者,MR T2加权像未能明确显示病灶。

    在7例脑出血和5例蛛网膜下腔出血患者中,有6处侧脑室内的出血病灶在T2加权像上因被高信号的脑脊液掩盖而未能检出,在快速FLAIR上因与低信号脑脊液有明确的分界可清晰看到脑室内出血灶的大小、边缘,并可检出位于侧脑室角的小出血灶。快速FLAIR对基底池、侧裂池及额顶部脑沟的出血灶较敏感,表现为线状高信号。本组有一例烟雾病患者,平扫仅见顶叶中线附近多发弯曲流空信号,快速FLAIR提示双侧侧脑室枕角后方、双额叶脑沟内高信号影,后经MRA检查发现双侧大脑前、中动脉狭窄、中断,大脑后动脉增粗迂曲,并可见多发网状血管影(图5~7)。蛛网膜下腔出血时由于出血为脑脊液稀释,红细胞处于过度水化状态,T2弛豫增加;另一方面,蛛网膜下腔出血时,血性脑脊液中蛋白含量增加,由于结合水效应及顺磁效应,脑脊液的T1值缩短。由于快速FLAIR仅抑制自由水的信号,蛛网膜下腔出血时,血性脑脊液的信号不能被抑制,且在重T2加权像时,背景脑组织T2衰减更快,故蛛网膜下腔出血在快速FLAIR上表现为高信号[4,5]。文献表明[5],蛛网膜下腔出血发作18~45天内快速FLAIR均呈高信号。快速FLAIR对常规MR不能发现的为脑脊液稀释的小面积的外侧裂和脑沟处的蛛网膜下腔出血较敏感。含铁血黄素在快速FLAIR上表现为低信号,本组有2例海绵状血管瘤患者,在快速FLAIR像与T2加权像上的表现基本类似。
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    图5 烟雾病患者,FLAIR像显示额叶脑沟内线状高信号。

    图6 同图5病例,MR T2加权像示额叶脑沟处高信号为脑脊液信号掩盖。

    图7 同图5病例,MRA示双侧大脑前、中动脉中断,并见紊乱血管网影。

    脑部的囊性病变及软化灶,由于其内含游离水,T1值与脑脊液相仿,T2加权像表现为高信号,快速FLAIR表现为低信号,有助于脑软化与脑梗塞的鉴别。在脑部的炎性病变,由于脑脊液中蛋白含量增加,快速FLAIR中脑脊液可表现为高信号[6],本组1例顶叶感染的病例,快速FLAIR显示的病变范围较T2加权像大。有文献表明,对肿瘤性病变,FLAIR序列显示瘤体与水肿的界限更清晰[7]
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    本组有3例在T2加权像上判断为顶叶皮层下小腔梗的患者,对照快速FLAIR发现相应部位为低信号,提示该处可能是含脑脊液的脑沟断面,有助于区分小的病灶与正常表现。

    快速FLAIR与常规T2加权像相比,增加了病灶与周围脑组织的对比度,提高了病灶的检出率,有利于检出大脑深部脑组织、半卵圆中心及脑室旁的病灶,对侧裂池及额顶部脑沟的小出血病灶更敏感。同时,采用宽带选层翻转脉冲或非选层翻转脉冲可有效地减少脑脊液的流动伪影,获得满意的图像。我们认为,快速FLAIR可作为颅脑MR检查的常规序列。对于常规MR未显示而临床又可疑的某些病变,采用快速FLAIR可减少漏诊。

    参考文献

    1 John NR,Charlotte AH,Roger CC,et al.Initial clinical experience in MR imaging of the brain with a fast fluid-attenuated inversion-recovery pulse sequence.Radiology,1994, 193∶173-180.
, 百拇医药
    2 Joseph VH,David JB,Larry K,et al.Use of fluid attenuated inversion-recovery (FLAIR) pulse sequences in MRI of brain.J Comput Assist Tomogr,1992,16∶841-844.

    3 Jack CR,Rydberg CH,Krecke KN,et al.Mesial temporal sclerosis:diagnosis with fluid-attenuated inversion-recovery versus spin-echo MR imaging.Radiology,1996,199∶367-373.

    4 Noguchi K,Ogawa T,Inugami A.et al.Acute subarachnoid hemorrhage:MR imaging with fluid-attenuated inversion-recovery pulse sequence.Radiology,1995,196∶773-777.
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    5 Noguchi K,Ogawa T,Seto H,et al.Subacute and chronic subarachnoid hemorrhage:diagnosis with fluid-attenuated inversion-recovery MR imaging.Radiology,1997, 203∶257-262.

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    7 黄美萍,王学健,梁长虹,等.颅脑MRI快速液体衰减反转回复技术探讨.中华放射学杂志,1997,31∶379-383.

    (1999-01-18 收稿), http://www.100md.com